非結構構件在抗震設計中的重要性問題

時間:2022-04-03 11:52:00

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非結構構件在抗震設計中的重要性問題

由于非結構構件不屬于主體結構,在設計和施工中很容易被忽視,使用中在地震作用下是很容易破壞的構件,它會造成巨大的危害。如,在5.12的汶川地震中,有許多非結構構件在地震中首先倒塌傷人、砸壞設備、破壞主體結構,造成大量人員傷亡和財產損失。筆者根據多年的設計和施工經歷,淺談一下非結構構件在設計中應該注意的幾個問題,以期能夠引起注意。

1非結構構件的定義與分類

所謂非結構構件,是指一般不屬于主體結構的構件,具體包括建筑非結構構件和建筑附屬機電設備兩大類。其中建筑非結構構件又分為三類,第一類為附屬結構構件(如,女兒墻、雨篷、高低跨封墻等),第二類為裝飾物(如,貼面、頂棚、懸吊重物等),第三類為非結構墻體(如,內隔墻、圍護墻、框架填充墻等)。

2設計中存在的問題

①設計人員在思想上不重視,技術上忽視。有些設計人員總認為非結構構件并非主體結構構件,因而不影響主體結構的安全性,或者認為該地區只是抗震設防區域并非抗震設計區域,只做簡單的構造處理即可,不用進行抗震設計。并未按規范要求將非結構構件與主體結構進行可靠連接(規范強調“可靠連接”)。②少數設計人員技術水平低,不能完全理解規范的構造及計算等相關要求,出現設計失誤。

3采取的措施

①針對設計人員思想方面要加強認識,應將非結構構件與主體結構在重要性方面同等對待,設計時必須滿足規范的強制性條文要求,不能含糊。②針對設計人員水平低問題,則要加強對規范學習和掌握,尤其要理解規范強制性條文內容,在設計中嚴格執行規范規定。

4各類非結構構件在抗震設計中要注意的主要問題和應采取的措施

我們對非結構構件的抗震問題要有充分的了解,能夠針對非結構構件的具體類型,采取據有針對性的設計方案,采取加強非結構構件的安全性措施,進一步加強和細化非結構構件節點的細部設計。第一類為附屬結構構件,如女兒墻、雨篷、高低跨封墻等構件。主要抗震問題是防止倒塌,采取的措施是加強非結構構件的整體性,并使之與主體結構可靠錨固連接。第二類為裝飾物,如貼面、頂棚、懸吊重物等。主要抗震問題是防止脫落和裝飾的破壞,采取的主要措施是同主體結構可靠連接。對重要的貼面和裝飾,也可采用柔性連接,既使主體結構在地震作用下有較大變形,也不致將貼面和裝飾損壞。第三類為非結構墻體,如內隔墻、圍護墻、框架填充墻等。根據材料的不同和同主體結構的連接條件,它們可能對主體結構產生不同程度的影響,如:①減小主體結構的自振周期,增大結構的地震作用。②改變主體結構的側向剛度分布,從而改變地震作用在各結構構件之間的內力分布狀態。③處理不好,會引起主體結構的破壞,如局部高度的填充墻形成短柱,地震時發生柱的脆性破壞。第四類為附屬機電設備及支架等,這些設備通過支架與建筑物連接,要求設備的支架要有足夠的剛度和強度,并與建筑物應有可靠的連接和錨固,使設備在遭遇設防烈度的地震影響后能夠迅速恢復運行。建筑附屬機電設備的設置部位要適當,支架設計時要防止設備系統和建筑結構發生諧振現象。

5對非結構構件在抗震設計時的具體對策

我們要根據非結構構件不同類型、工程所處的不同環境區別對待:①做好細部構造,讓非結構構件成為抗震結構的一部分,在計算分析時,充分考慮非結構構件的質量、剛度、強度和變形能力。②與第①條相反,在結構做法上防止非結構構件參與工作,抗震設計時只考慮其質量,不考慮其強度和剛度,從而加大了非結構構件的抗震可靠性。③防止非結構構件在地震作用下出平面倒塌。④對裝飾要求高的建筑選用適合的抗震結構形式,主體結構要有足夠的結構剛度,以減小主體結構的變形量,使之符合規范要求,避免由于主體破壞導致裝飾破壞。⑤加強建筑附屬機電設備支架與主體結構的連接與錨固,避免由于連接牢固引起的次生災害。

6總結

雖然非結構構件不屬于主體結構,在設計時也很容易忽視。但作為工程技術人員應該將非結構構件與主體結構放在同等重要的程度對待,提高對它的重視程度。只要我們不斷加強業務學習,提高設計水平,嚴格按照相關規范設計和施工,非結構構件在地震中造成的危害是可以減小和避免的。